报告题目：From Scattering Amplitudes to Gravitational Waves

报告时间：2026年5月18日10:00

报告地点：闵行校区物理楼三楼多功能厅

报告人：施灿欣 博士

邀请人：周先荣 教授

报告人单位：中科院理论物理研究所

报告人简介：

施灿欣现任中国科学院理论物理研究所博士后研究员。他于 2022 年在柏林洪堡大学取得博士学位，师从杨・普莱夫卡教授。其研究方向为高能理论物理，主攻散射振幅以及黑洞并合引力波物理的解析理论方向。

报告摘要：

散射振幅为揭示量子场论中的隐含结构、以及在引力物理中做出高精度理论预言，提供了一套强有力的理论工具。我的研究从两个方向拓展二者之间的关联：一是在N=4 超杨–米尔斯理论、ABJM 理论等高对称理论中开展振幅自举研究；二是将散射振幅方法应用于引力波物理。本次报告我将重点介绍后者：利用散射振幅推导相对论二体问题的解析预言。我将阐述如何从量子散射数据中借助散射振幅提取经典引力动力学，并聚焦双黑洞系统的可观测量，包括动量冲量、引力波波形与自旋反冲效应。核心示例将采用基于 S 矩阵对数的生成函数形式体系，该体系同时包含保守效应与辐射效应，尤其适用于自转黑洞的研究。最后我将探讨解析延拓至束缚态动力学，以及振幅方法在引力波理论领域的更广泛应用前景。

Scattering amplitudes provide a powerful language for both uncovering hidden structures in quantum field theory and making precision predictions in gravitational physics. My research develops this connection in two directions: amplitude bootstrap in highly symmetric theories such as N=4 super Yang-Mills and ABJM theory, and applications to gravitational-wave physics. In this talk, I will focus on the latter, using scattering amplitudes to derive analytic predictions for the relativistic two-body problem. I will describe how scattering amplitudes can be used to extract classical gravitational dynamics from quantum scattering data, focusing on binary-black-hole observables such as momentum impulse, waveform, and spin kick. The main example will be a generating-function formalism based on the logarithm of the S-matrix, which incorporates both conservative and radiative effects and is particularly useful for spinning black holes. I will close by discussing analytic continuation to bound-state dynamics and the broader role of amplitude methods in gravitational-wave theory.